package com.explorati.interview.interview.chapterfifteen.sort.quicksort;

import java.util.*;

public class QuickSort3Ways {

	// 我们的算法类不允许产生任何实例
	private QuickSort3Ways() {
	}

	// 递归使用快速排序,对arr[l...r]的范围进行排序
	private static void sort(Comparable[] arr, int l, int r) {

		// 对于小规模数组, 使用插入排序
		if (r - l <= 15) {
			InsertionSort.sort(arr, l, r);
			return;
		}

		// 随机在arr[l...r]的范围中, 选择一个数值作为标定点pivot
		swap(arr, l, (int) (Math.random() * (r - l + 1)) + l);

		Comparable v = arr[l];

		int lt = l; // arr[l+1...lt] < v
		int gt = r + 1; // arr[gt...r] > v
		int i = l + 1; // arr[lt+1...i) == v
		//lt是第一个等于要比较元素的位置
		while (i < gt) {
			if (arr[i].compareTo(v) < 0) {
				swap(arr, i, lt + 1);
				i++;
				lt++;
			} else if (arr[i].compareTo(v) > 0) {
				swap(arr, i, gt - 1);
				gt--;
			} else { // arr[i] == v
				i++;
			}
		}

		swap(arr, l, lt);

		sort(arr, l, lt - 1);
		sort(arr, gt, r);
	}

	public static void sort(Comparable[] arr) {

		int n = arr.length;
		sort(arr, 0, n - 1);
	}

	private static void swap(Object[] arr, int i, int j) {
		Object t = arr[i];
		arr[i] = arr[j];
		arr[j] = t;
	}

	// 测试 QuickSort3Ways
	public static void main(String[] args) {

		// 三路快速排序算法也是一个O(nlogn)复杂度的算法
		// 可以在1秒之内轻松处理100万数量级的数据
		int N = 1000000;
		Integer[] arr = SortTestHelper.generateRandomArray(N, 0, 100000);
		SortTestHelper.testSort("com.explorati.interview.interview.chapterfifteen.sort.quicksort.QuickSort3Ways", arr);

		return;
	}
}
